一种快速启动反硝化硝化生化处理系统的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310421750.1

申请日:

2013.09.16

公开号:

CN104445612A

公开日:

2015.03.25

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C02F3/30申请日:20130916|||公开

IPC分类号:

C02F3/30

主分类号:

C02F3/30

申请人:

中国石油化工股份有限公司; 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院

发明人:

高凤霞; 程学文; 王珺; 张宾; 莫馗; 侯秀华; 李海龙

地址:

100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号

优先权:

专利代理机构:

北京卫平智业专利代理事务所(普通合伙)11392

代理人:

符彦慈; 杨静

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内容摘要

本发明涉及一种快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,所述反硝化-硝化生化处理系统包括:均质单元、缺氧单元、好氧单元和沉淀单元,缺氧单元和好氧单元统称为生化单元,其特征在于:通过向均质单元或缺氧单元中增加反硝化所需氧化性物质,来提前驯化反硝化细菌,通过向均质单元或缺氧单元或好氧单元或好氧单元的出口添加含铁物质改善沉淀单元中污泥沉降性能,通过添加碱性物质消除所加含铁物质(除氢氧化铁以外)中铁离子对反硝化和硝化反应的抑制。本发明所述方法,保障了反硝化-硝化生化处理系统的快速启动,当使用同样的种泥和进水程序启动反硝化-硝化生化处理系统时,使用本发明给出的方法能提前至少三周的时间完成启动,且启动期间出水达标率提高。

权利要求书

权利要求书
1.  一种快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,所述反硝化-硝化生化处理系统用于处理同时含有高浓度有机物和高浓度氨氮的废水,该系统包括:均质单元、缺氧单元、好氧单元和沉淀单元,缺氧单元和好氧单元统称为生化单元,其特征在于:
通过向均质单元或缺氧单元中增加反硝化所需氧化性物质,来提前驯化反硝化细菌,
通过向均质单元或缺氧单元或好氧单元或好氧单元的出口添加含铁物质改善沉淀单元中污泥沉降性能,
通过添加碱性物质消除除氢氧化铁以外所加含铁物质中铁离子对反硝化和硝化反应的抑制。

2.  如权利要求1所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,其特征在于:所述反硝化所需氧化性物质为:含高价态氮的物质。

3.  如权利要求2所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,其特征在于:所述含高价态氮的物质为含硝酸根或亚硝酸根的物质,如含硝酸根和/或亚硝酸根的废水、或者含硝酸根和/或亚硝酸根的固体或液体或废液。

4.  如权利要求1所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,其特征在于:所述含铁物质包括但不限于:含氢氧化铁或硫酸亚铁或硫酸铁或氯化铁或含配比任意的上述物质的悬浊液或液体或固体或废液或废水。

5.  如权利要求4所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,其特征在于:当投加的含铁物质含氢氧化铁以外物质时,通过投加碱性物质保持生化单元pH值在6~9范围内。

6.  如权利要求5所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,其特征在于:所述碱性物质包括但不限于:碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液或碳酸氢钠溶液或含配比任意的上述碱性物质的溶液。

7.  如权利要求1所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方 法,其特征在于:反硝化-硝化生化处理系统启动期间废水按控制顺序和流量逐步加入均质单元,反硝化-硝化生化处理系统启动结束时,进入缺氧单元的均质废水的水质特征为:
氨氮浓度为60~330mg/L,
COD浓度为300~1500mg/L,
pH值在6~9之间,
均质废水具有可生化性,可生化性用BOD与COD比值表示,BOD与COD比值≥0.3。

8.  如权利要求7所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,其特征在于:
反硝化-硝化生化处理系统启动期间是指向生化单元加入种泥,逐渐地增大进入生化单元的废水浓度或流量或种类,对种泥进行培养和驯化,直至其完全适应目标废水浓度和流量;
反硝化-硝化生化处理系统启动结束是指种泥能够完全适应目标废水浓度和种类和流量,指标是在进入均质单元的废水浓度、流量和种类在目标范围内且反硝化-硝化生化处理系统出水达到目标要求情况下连续运行2周以上,且污泥浓度能够维持在1.5g/L以上。

9.  如权利要求1所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,其特征在于,具体步骤为:
步骤1,废水引入均质单元:有多股进水时,启动期间可按比例引入多股进水,或者先引入易生化废水再按照步骤8中的方法依次引入浓度更高、生化性更差废水;
步骤2,向缺氧单元和/或好氧单元内加入反硝化-硝化生化处理系统所用种泥,向缺氧单元和好氧单元内加入清水或均质单元中的水,开启好氧单元供氧设施和缺氧单元搅拌设施,使缺氧单元和好氧单元内污泥和水或废水混合均匀,使池内总不可过滤残渣达到1~6g/L;
步骤3,开启混合液回流;
步骤4,向均质单元或缺氧单元或好氧单元或好氧单元的出口一 次性加入含氢氧化铁或硫酸亚铁或硫酸铁或氯化铁或含配比任意的上述物质的悬浊液或液体或固体或废液或废水,铁元素的加入量为加入铁元素后生化单元内总不可过滤残渣量的1~31%;
步骤5,向均质单元加入含高价态氮的物质,使均质单元构筑物内COD浓度与高价态氮总浓度的比值为1~6;
停止向均质单元加入含高价态氮的物质的时机为:步骤8实施过程中,待好氧单元内氨氮浓度降低或好氧单元内硝酸氮浓度高于均质单元内硝酸氮和亚硝酸氮总浓度时,或污泥和泥水混合液回流本身可导致均质单元构筑物内COD浓度与高价态氮总浓度的比值为1~6时,或均质单元内亚硝酸氮浓度高于COD浓度时,可以停止或减少加入含高价态氮的物质;
步骤6,均质单元的出水引入缺氧单元并控制流量,缺氧单元的泥水混合液流入好氧单元,好氧单元的泥水混合液流入沉淀单元至覆盖污泥回流管入口后,即开启污泥回流;
步骤7,调整供氧设施使好氧单元出口溶解氧浓度达到2~7mg/L;
步骤8,连续进水连续出水运行,监测沉淀单元出水,待其COD指标达到出水要求160%以内且氨氮指标达到出水要求120%以内,增加进入均质单元的废水种类或提高引入均质单元的废水的流量和浓度至流量和浓度的乘积为原来值的1.2~3倍,对缺氧单元和好氧单元的污泥进行驯化;
运行中用碱性物质调整生化单元pH在6~9范围内;
运行中调整供氧设施保持好氧单元出口溶解氧浓度达到2~7mg/L;
步骤9,进入均质单元的废水的浓度和流量和种类达到目标范围,沉淀单元出水连续2周以上达到目标要求,且污泥浓度能够维持在1.5g/L以上,启动结束。

10.  如权利要求9所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,其特征在于:启动期间可向均质单元或缺氧单元或好氧单元加 入清水或其他低浓度排水,降低生化单元初始COD浓度至其沉淀单元出水目标值的2倍至4倍、降低氨氮浓度至其沉淀单元出水目标值的2倍至4倍。

11.  如权利要求9所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,其特征在于:为了消除铁离子对反硝化和硝化反应的抑制,除添加的含铁物质为氢氧化铁的情况以外,随含铁物质的添加同时还添加碱性物质,投加方法为:
当向均质单元加入含铁物质时,通过向均质单元投加碱性物质调节向生化单元进水pH值至≥6.0,
当向缺氧单元或好氧单元或好氧单元的出口投加含铁物质时,通过向该单元或均质单元投加碱性物质保持生化单元pH值≥6.0。

12.  如权利要求9所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,其特征在于:反硝化-硝化生化处理系统所用种泥为市政污水处理厂污泥、工业废水处理厂污泥、厌氧反应器排出污泥中的任意之一或两种及以上配比任意的上述污泥的混合物。

说明书

说明书一种快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法
技术领域
本发明涉及废水或污水的生化处理,具体说是一种快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,所述反硝化-硝化生化处理系统用于处理同时含有高浓度有机物和高浓度氨氮的废水。
背景技术
某些工业生产装置排出的废水、多种生产装置排出废水的混合废水或者以上废水与城市污水的混合废水,都可能形成同时含有较高浓度有机物和较高浓度氨氮的废水(即同时含有高浓度有机物和高浓度氨氮的废水,简称为含有机物和氨氮的废水),国家和地方标准对排水的COD(高浓度有机物在测定时可以表现为高浓度COD,但是COD并不总是代表有机物)、氨氮都有要求,并且指标越来越严格,对此类含有机物和氨氮的废水的处理要求基本都是既要脱除有机物,也要脱除氨氮。
大部分时候对含有机物和氨氮的废水采用反硝化-硝化生化处理工艺处理的成本还是相对较低的。反硝化前置可以利用硝化段产生的硝酸根等高价态氮氧化废水中的有机物,可减少好氧单元的有机物负荷,增加好氧单元的硝化细菌含量。
常规反硝化-硝化生化处理系统主要包括:均质单元、缺氧单元(也称为兼氧单元,主要进行反硝化生化反应)、好氧单元(也称为曝气单元,主要进行硝化反应)和沉淀单元,其中缺氧单元和好氧单元也可以统称为生化单元。常规反硝化-硝化生化处理系统流程示意图见图1。图1中,均质指均质单元、缺氧指缺氧单元、好氧指好氧单元、沉淀指沉淀单元。各个单元的主要构筑物如下:均质单元通常为均质池,缺氧单元通常为兼氧池,好氧单元通常为曝气池,沉淀单 元通常为沉淀池,除了池的形式,各构筑物也可以用罐、柱、井等形式。
然而常规反硝化-硝化生化处理系统存在启动慢甚至启动失败的问题。普遍认为硝化细菌是化能自养菌,世代时间长、繁殖速度慢、易于流失,容易造成硝化细菌在系统生物量中比例过小、启动困难、运行不稳定。
200910219411.9提出采用高浓度氨氮废水进后置反硝化装置人工培养硝化细菌,投加到城市污水处理系统中,提高体系中硝化细菌比例;200710010384.5(CN101239751)提出采用间歇式活性污泥法逐渐提高培养液氨氮浓度富集培养硝化细菌污泥然后处理高浓度氨氮污水。这些方案本质是不断地向反硝化-硝化生化处理系统补加硝化菌,不是解决启动过程中系统内硝化细菌流失的根本措施,没有促使反硝化-硝化生化处理系统自身启动及稳定运行;而且二者均需要在废水处理装置之外采用单独的装置用于培养硝化菌,增加了装置数量和运行成本。
200910098630.6(C101549903B)提出了连续进水间歇出水投加尿素氮至设计负荷2~3倍的启动方式,并没有提出从根本上加快启动的方法,启动周期没有降低,启动中看似增加了硝化细菌的比例,但装置的硝化能力很快又会因实际运行而下降,而且连续进水间歇出水在非间歇运行方式尤其是靠重力自流溢流的装置上不能实现。
好氧硝化颗粒污泥似乎可以解决硝化菌流失问题。而《温度对好氧颗粒污泥脱氮性能及颗粒稳定性的影响(中国环境科学2009,29(7):697-70)》和210810228327.9(CN101386448B)的研究表明,目前好氧硝化颗粒污泥技术适用于氨氮负荷较高的场合,而且温度波动、运行时间延长都会导致颗粒污泥解体最终造成系统的运行不稳定而最终导致启动失败,更关键的是好氧硝化颗粒污泥的培养更难以工业化实现。
201010136902.X(CN101774693B)采用先初步挂膜然后重点培养驯化硝化菌再培养驯化反硝化菌的方式,经过120天~140天可将前 置反硝化曝气生物滤池工艺的出水调试达标。该方式不适用于活性污泥系统,而且所需要的启动时间仍然较长。
因此常规反硝化-硝化生化处理系统在进水为同时含有高浓度有机物和高浓度氨氮的废水的情况下启动,尤其是在较快时间内启动,仍是反硝化-硝化生化处理废水技术的难点和关键点,需要从根本上解决,才能促进该技术的成功应用。
发明内容
针对现有反硝化-硝化生化处理工艺启动技术在生化单元目标进水中同时含有高浓度有机物和高浓度氨氮的情况下启动时存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,以克服现有反硝化-硝化生化处理系统常规启动方法的启动过程中硝化细菌比例低,硝化细菌容易流失、系统启动慢和不稳定问题。
为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:
一种快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,所述反硝化-硝化生化处理系统用于处理同时含有高浓度有机物和高浓度氨氮的废水,该系统包括:均质单元、缺氧单元、好氧单元和沉淀单元,缺氧单元和好氧单元统称为生化单元,其特征在于:
通过向均质单元或缺氧单元中增加反硝化所需氧化性物质,来提前驯化反硝化细菌,
通过向均质单元或缺氧单元或好氧单元或好氧单元的出口添加含铁物质改善沉淀单元中污泥沉降性能,
通过添加碱性物质消除除氢氧化铁以外所加含铁物质中铁离子对反硝化和硝化反应的抑制。
在上述技术方案的基础上,所述反硝化所需氧化性物质为:含高价态氮的物质。
在上述技术方案的基础上,所述含高价态氮的物质为含硝酸根或 亚硝酸根的物质,如含硝酸根和/或亚硝酸根的废水、或者含硝酸根和/或亚硝酸根的固体或液体或废液。
在上述技术方案的基础上,所述含铁物质包括但不限于:含氢氧化铁或硫酸亚铁或硫酸铁或氯化铁或含配比任意的上述物质的悬浊液或液体或固体或废液或废水。
在上述技术方案的基础上,当投加的含铁物质含氢氧化铁以外物质时,通过投加碱性物质保持生化单元pH值在6~9范围内。
在上述技术方案的基础上,所述碱性物质包括但不限于:碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液或碳酸氢钠溶液或含配比任意的上述碱性物质的溶液。
在上述技术方案的基础上,反硝化-硝化生化处理系统启动期间废水按控制顺序和流量逐步加入均质单元,反硝化-硝化生化处理系统启动结束时,进入缺氧单元的均质废水的水质特征为:
氨氮浓度为60~330mg/L,
COD浓度为300~1500mg/L,
pH值在6~9之间,
均质废水具有可生化性,可生化性用BOD与COD比值表示,BOD与COD比值≥0.3。
在上述技术方案的基础上,反硝化-硝化生化处理系统启动期间是指向生化单元加入种泥,逐渐地增大进入生化单元的废水浓度或流量或种类,对种泥进行培养和驯化,直至其完全适应目标废水浓度和流量;
反硝化-硝化生化处理系统启动结束是指种泥能够完全适应目标废水浓度和种类和流量,指标是在进入均质单元的废水浓度、流量和种类在目标范围内且反硝化-硝化生化处理系统出水达到目标要求情况下连续运行2周以上,且污泥浓度能够维持在1.5g/L以上。
在上述技术方案的基础上,具体步骤为:
步骤1,废水引入均质单元:有多股进水时,启动期间可按比例引入多股进水,或者先引入易生化废水再按照步骤8中的方法依次引 入浓度更高、生化性更差废水;
步骤2,向缺氧单元和/或好氧单元内加入反硝化-硝化生化处理系统所用种泥,向缺氧单元和好氧单元内加入清水或均质单元中的水,开启好氧单元供氧设施和缺氧单元搅拌设施,使缺氧单元和好氧单元内污泥和水或废水混合均匀,使池内总不可过滤残渣达到1~6g/L;
步骤3,开启混合液回流;
步骤4,向均质单元或缺氧单元或好氧单元或好氧单元的出口一次性加入含氢氧化铁或硫酸亚铁或硫酸铁或氯化铁或含配比任意的上述物质的悬浊液或液体或固体或废液或废水,铁元素的加入量为加入铁元素后生化单元内总不可过滤残渣量的1~31%;
步骤5,向均质单元加入含高价态氮的物质,使均质单元构筑物内COD浓度与高价态氮总浓度的比值为1~6;
停止向均质单元加入含高价态氮的物质的时机为:步骤8实施过程中,待好氧单元内氨氮浓度降低或好氧单元内硝酸氮浓度高于均质单元内硝酸氮和亚硝酸氮总浓度时,或污泥和泥水混合液回流本身可导致均质单元构筑物内COD浓度与高价态氮总浓度的比值为1~6时,或均质单元内亚硝酸氮浓度高于COD浓度时,可以停止或减少加入含高价态氮的物质;
步骤6,均质单元的出水引入缺氧单元并控制流量,缺氧单元的泥水混合液流入好氧单元,好氧单元的泥水混合液流入沉淀单元至覆盖污泥回流管入口后,即开启污泥回流;
步骤7,调整供氧设施使好氧单元出口溶解氧浓度达到2~7mg/L;
步骤8,连续进水连续出水运行,监测沉淀单元出水,待其COD指标达到出水要求160%以内且氨氮指标达到出水要求120%以内,增加进入均质单元的废水种类或提高引入均质单元的废水的流量和浓度至流量和浓度的乘积为原来值的1.2~3倍,对缺氧单元和好氧单元的污泥进行驯化;
运行中用碱性物质调整生化单元pH在6~9范围内;
运行中调整供氧设施保持好氧单元出口溶解氧浓度达到2~7mg/L;
步骤9,进入均质单元的废水的浓度和流量和种类达到目标范围,沉淀单元出水连续2周以上达到目标要求,且污泥浓度能够维持在1.5g/L以上,启动结束。
在上述技术方案的基础上,启动期间可向均质单元或缺氧单元或好氧单元加入清水或其他低浓度排水,降低生化单元初始COD浓度至其沉淀单元出水目标值的2倍至4倍、降低氨氮浓度至其沉淀单元出水目标值的2倍至4倍。
在上述技术方案的基础上,为了消除铁离子对反硝化和硝化反应的抑制,除添加的含铁物质为氢氧化铁的情况以外,随含铁物质的添加同时还添加碱性物质,投加方法为:
当向均质单元加入含铁物质时,通过向均质单元投加碱性物质调节向生化单元进水pH值至≥6.0,
当向缺氧单元或好氧单元或好氧单元的出口投加含铁物质时,通过向该单元或均质单元投加碱性物质保持生化单元pH值≥6.0。
在上述技术方案的基础上,反硝化-硝化生化处理系统所用种泥为市政污水处理厂污泥、工业废水处理厂污泥、厌氧反应器排出污泥中的任意之一或两种及以上配比任意的上述污泥的混合物。
本发明所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,在生化单元目标进水中同时含有高浓度有机物和高浓度氨氮的情况下启动反硝化-硝化生化处理系统时,保障了反硝-硝化生化处理系统的快速启动,当使用同样的种泥和进水程序启动反硝化-硝化生化处理系统时,使用本发明给出的方法能提前至少三周的时间完成启动,启动期间出水达标率明显提高。
本发明通过向均质单元或缺氧单元中增加反硝化所需氧化性物 质—含硝酸根或亚硝酸根等高价态氮的物质,来提前驯化反硝化细菌,加快了系统反硝化生化功能的启动,解决了反硝化细菌驯化晚于硝化细菌驯化导致的启动期间好氧单元有机负荷高进而生化单元硝化细菌比例低的问题;
通过向均质单元或缺氧单元或好氧单元或好氧单元的出口添加含铁物质改善了沉淀单元中污泥沉降性能,遏制了沉淀单元内污泥回流不畅和污泥流失问题;
同时,为了避免氢氧化铁以外的铁盐的投加对反硝化和硝化生化反应的抑制,通过同时投加碱性物质(碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液或碳酸氢钠溶液或含配比任意的上述碱性物质的废液)保持生化单元pH值在6~9范围内,消除了添加氢氧化铁以外的铁盐对反硝化-硝化生化反应的影响;
通过采用以上措施启动反硝化-硝化生化处理系统,获得了优于常规启动方式的快速稳定启动的效果,且启动期间出水达标率提高。
附图说明
本发明有如下附图:
图1是常规反硝化-硝化生化处理系统流程示意图。
图2是本发明的快速启动反硝化-硝化生化处理系统流程示意图。
注1:图1、2中均省略了预处理等常规单元,省略了多点进水、多股进水、pH调节、营养盐投加、多级曝气等常规操作细节,但不影响各种常规单元和操作方法的选择性使用和组合性使用。
注2:图1、2中的废水可以是多股污水或废水、混合污水或废水。例如:可以是多个生产装置排出的多股废水,或是多个生产装置排出废水的混合废水,或是城市污水,或是混入城市污水的多股废水,或是混入城市污水的混合废水。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明对如图1所示的常规的反硝化-硝化生化处理系统的启动过程进行了研究。在常规的反硝化-硝化生化处理系统中,缺氧单元中反硝化所需氧化性物质——硝酸根或亚硝酸根等高价态氮,来自氨氮或尿素氮等低价态氮在好氧单元硝化氧化的产物,常规启动过程自然地先培养驯化硝化菌到一定浓度,系统的硝酸根或亚硝酸根等氧化性物质有一定的产生速率之后才能培养驯化出反硝化菌,如201010136902.X(CN101774693B)等的启动方式,反硝化生化反应的出现必然晚于硝化生化反应的发生,200910219411.9和200710010384.5(CN101239751)培养的硝化菌用于反硝化-硝化生化处理系统启动时,系统的反硝化能力也还是需要通过一定时间的驯化获得。因此常规的反硝化-硝化生化处理系统启动期间反硝化去除有机物的作用小,要靠好氧菌去除,生化池(生化池一般包括兼氧池和曝气池,在反硝化-硝化生化处理系统中,污泥返回兼氧池,再流入曝气池,兼氧池和曝气池污泥中同时含有基本等浓度的反硝化菌、硝化菌和好氧菌。)中好氧菌的浓度高于正常运行时的浓度,而硝化菌浓度低于正常运行时的浓度,自然降低了生化单元硝化细菌的比例,增加了在系统本身的生化单元培养和保留硝化细菌的难度。
本发明在研究中还发现,处理同时含有高浓度有机物和高浓度氨氮的废水时,在启动和运行反硝化-硝化生化处理系统的过程中,沉淀单元出现了严重的污泥上浮问题,污泥从沉淀单元上浮继而随出水流失,首先导致出水SS不达标,继而生化池污泥减少,生化反应减弱,出水COD、氨氮等不达标。沉淀单元发生污泥流失的具体过程是:系统具有反硝化能力后,造成沉淀单元内能够发生反硝化,因而沉淀单元内污泥絮体或污泥床层含气,导致污泥回流不畅直至污泥上浮,污泥随刮渣操作流失,严重时导致即使停止排出剩余污泥,系统污泥龄也不增加;同时污泥随出水流失,此时出水悬浮物升高,出水 悬浮物(SS)可能超过排放标准。反硝化导致的沉淀单元污泥流失问题必须解决,才能使反硝化-硝化生化处理系统顺利启动和运行。
如图2所示,本发明所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,包括以下步骤:
在生化单元目标进水中同时含有高浓度有机物和高浓度氨氮的情况下启动反硝化-硝化生化处理系统时:
通过向均质单元或缺氧单元中加入反硝化所需氧化性物质—含高价态氮的物质(含硝酸根或亚硝酸根的物质,如含硝酸根和/或亚硝酸根的废水、或者含硝酸根/或亚硝酸根的固体或液体或废液),来提前驯化反硝化菌,加快了系统反硝化生化功能的启动,解决了反硝化细菌驯化晚于硝化细菌驯化导致的启动期间好氧单元有机负荷高进而生化单元硝化细菌比例低的问题;
通过向均质单元或缺氧单元或好氧单元或好氧单元的出口加入含铁物质改善了沉淀单元中污泥沉降性能,遏制了沉淀单元内污泥回流不畅和污泥流失问题;所述含铁物质包括但不限于:含氢氧化铁或硫酸亚铁或硫酸铁或氯化铁或含配比任意的上述物质的悬浊液或液体或固体或废液或废水。例如:含氢氧化铁或硫酸亚铁或硫酸铁或氯化铁的悬浊液或液体或固体或废液或废水,或:含氢氧化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、氯化铁中两种以上配比任意的悬浊液或液体或固体或废液或废水。
当投加的含铁物质含氢氧化铁以外物质时,通过投加碱性物质保持生化单元pH值在6~9范围内,目的是消除添加的含铁物质(氢氧化铁除外)中铁离子对反硝化和硝化反应的抑制。所述碱性物质包括但不限于:碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液或碳酸氢钠溶液,或含配比任意的上述碱性物质的溶液。例如:含碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠中两种以上配比任意的溶液。
通过采用以上措施,反硝化-硝化生化处理系统获得了优于常规启动方式的快速稳定启动的效果。
在上述技术方案的基础上,反硝化-硝化生化处理系统启动期间废水按控制顺序和流量逐步加入均质单元,反硝化-硝化生化处理系统启动结束时,进入缺氧单元的均质废水的水质特征为:氨氮浓度为60~330mg/L,COD浓度为300~1500mg/L,pH值在6~9之间,均质废水具有可生化性,其可生化性用BOD与COD比值表示,其BOD与COD比值(B/C)≥0.3。
反硝化-硝化生化处理系统启动期间是指:向生化单元加入种泥,逐渐地增大进入生化单元的废水浓度或流量或种类,对种泥进行培养和驯化,直至其完全适应目标废水浓度和流量;
反硝化-硝化生化处理系统启动结束是指:种泥能够完全适应目标废水浓度和种类和流量,指标是在进入均质单元的废水浓度、流量和种类在目标范围内且反硝化-硝化生化处理系统出水达到目标要求情况下连续运行2周以上,且污泥浓度能够维持在1.5g/L以上。
在上述技术方案的基础上,快速启动反硝化-硝化生化处理系统的具体步骤为:
步骤1,废水引入均质单元:有多股进水时,启动期间可按比例引入多股进水,或者先引入易生化废水再按照步骤8中的方法依次引入浓度更高、生化性更差废水;
启动期间可向均质单元或缺氧单元或好氧单元加入清水或其他低浓度排水,降低生化单元初始COD浓度至其沉淀单元出水目标值的2倍至4倍、降低氨氮浓度至其沉淀单元出水目标值的2倍至4倍;
步骤2,向缺氧单元和/或好氧单元内加入反硝化-硝化生化处理系统所用种泥,反硝化-硝化生化处理系统所用种泥可以是市政污水处理厂污泥(市政污水处理厂污泥,如兼氧池(缺氧池)、曝气池、消化池内的泥水混合物或剩余污泥或脱水后的剩余污泥)、工业废水处理厂污泥、厌氧反应器排出污泥中的任意之一或两种及以上配比任意的上述污泥的混合物;向缺氧单元和好氧单元内加入清水或均质单 元中的水;开启好氧单元供氧设施和缺氧单元搅拌设施,使缺氧单元和好氧单元内污泥和水或废水混合均匀,使池内总不可过滤残渣(即水样经定量滤纸过滤后留在过滤器上的物质,于103~105℃烘至恒重得到的物质量)达到1~6g/L;
步骤3,开启混合液回流;
步骤4,向均质单元或缺氧单元或好氧单元或好氧单元的出口一次性加入含氢氧化铁或硫酸亚铁或硫酸铁或氯化铁或含配比任意的上述物质的悬浊液或液体或固体或废液或废水,铁元素的加入量(以总铁表征,参见GB14506.5-2010)为加入铁元素后生化单元内总不可过滤残渣量(即水样经过滤后留在过滤器上的物质,于103~105℃烘至恒重得到的物质量)的1~31%;
为了消除铁离子对反硝化和硝化生化反应的抑制,除添加的含铁物质为氢氧化铁的情况以外,随含铁物质的添加同时还添加碱性物质,投加方法为:
当向均质单元加入含铁物质时,通过向均质单元投加碱性物质调节向生化单元进水pH值至≥6.0,
当向缺氧单元或好氧单元或好氧单元的出口投加含铁物质时,通过向该单元或均质单元投加碱性物质保持生化单元pH值≥6.0;
铁加入浓度越高,碱性物质加入量越大,碱性物质可以为碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液或碳酸氢钠溶液或含配比任意的上述碱性物质的废液;
步骤5,向均质单元加入含高价态氮的物质,使均质单元构筑物内COD浓度与高价态氮总浓度的比值为1~6;
随步骤8废水种类、有机物浓度的提高,注意增加高价态氮的加入总量;
停止向均质单元加入含高价态氮的物质的时机为:在步骤8实施过程中,待好氧单元内氨氮浓度降低或好氧单元内硝酸氮浓度高于均质单元内硝酸氮和亚硝酸氮总浓度时,或污泥和泥水混合液回流本身可导致均质单元构筑物内COD浓度与高价态氮总浓度的比值为1~6 时,或均质单元内亚硝酸氮浓度高于COD浓度时,可以停止或减少加入含高价态氮物质;
通过投加反硝化所需氧化性物质(指含硝酸根或亚硝酸根的物质),增加系统中的高价态氮,来提前进行反硝化菌的驯化,解决了启动期间反硝化菌驯化晚于硝化菌驯化,好氧单元中好氧菌的浓度高于正常运行时的浓度,而硝化菌浓度低于正常运行时的浓度的问题;
步骤6,均质单元的出水引入缺氧单元并控制流量,缺氧单元的泥水混合液流入好氧单元,好氧单元的泥水混合液流入沉淀单元至覆盖污泥回流管入口后,即开启污泥回流;
步骤7,调整供氧设施使好氧单元出口溶解氧浓度达到2~7mg/L;
步骤8,连续进水连续出水运行,监测沉淀单元出水,待其COD指标达到出水要求160%以内(含160%)且氨氮指标达到出水要求120%以内(含120%),增加进入均质单元的废水种类或提高引入均质单元的废水的流量和浓度至流量和浓度的乘积为原来值的1.2~3倍,对缺氧单元和好氧单元的污泥进行驯化;
运行中用碱性物质调整生化单元pH在6~9范围内;
运行中调整供氧设施保持好氧单元出口溶解氧浓度达到2~7mg/L;
步骤9,进入均质单元的废水的浓度和流量和种类达到目标范围,沉淀单元出水连续2周以上达到目标要求,且污泥浓度能够维持在1.5g/L以上,启动结束。
本发明的优点在于:
1、添加硝酸根或亚硝酸根等高价态氮,使系统的反硝化功能和硝化功能同时得到驯化,解决了启动期间生化单元硝化细菌比例低的问题;
2、在启动初期一次性添加氢氧化铁等含铁物质,致使铁元素的加入量占到生化单元内总不可过滤残渣量的1~31%,迅速抑制了污 泥在二沉池的上浮和流失;
3、通过投加碱性物质保持生化单元pH值在6~9范围内,消除了添加铁盐对生化反应的影响;
通过采用以上启动措施,反硝化-硝化生化处理系统获得了优于常规启动方式的快速稳定启动的效果,启动完成早3周以上,且启动期间出水达标率提高。
以下为具体实施例:
实施例1
本发明技术方案用于处理环己酮生产装置排出废水约20t/h、煤气化装置排出废水约80t/h和城市污水约200t/h,环己酮生产装置排出废水COD约为1500mg/L,煤气化装置排出废水COD约为1000mg/L、氨氮约为700mg/L,城市污水COD约为300mg/L,氨氮约为30mg/L;兼氧池和曝气池总容积为8000m3;3股废水在均质池内混合进缺氧单元废水COD为400~700mg/L、NH3-N为100~250mg/L,B/C为0.5~0.7;出水要求COD≤60mg/L,NH3-N≤15mg/L;种泥为市政污水处理厂剩余污泥;提高进入均质池构筑物的废水流量或增加进入均质池构筑物的废水种类的时机是沉淀单元出水COD浓度达到108mg/L以下、氨氮浓度达到18mg/L以下。
启动过程如下:
先向均质池引入城市污水100t/h;向兼氧池和曝气池加入市政污水处理厂剩余污泥至满池;开启兼氧池搅拌设施和曝气池供氧设施使污泥和废水混合均匀,开启混合液回流,此时兼氧池和曝气池内总不可过滤残渣量为6g/L(即接种污泥量为6g/L),污泥容积指数(SVI)为150ml/g;溶解七水硫酸亚铁2438kg,形成溶液50m3,加入均质池内,同时溶解碳酸钠粉末1100kg,形成溶液50m3,加入均质池,均质池内pH维持为6.0~7.5;向均质池加入硝酸生产装置排出的经中和后的含硝酸根的废水(基本不含有机物,成份主要是约1.5wt%的 硝酸钠)6.5~14t/h,使均质池流向兼氧池的废水硝酸氮浓度约为150~300mg/L,均质池构筑物内COD浓度与硝酸氮浓度的比值约为1~2;待均质池废水流入兼氧池导致曝气池泥水混合物流入沉淀单元并覆盖污泥回流管入口后,开启污泥回流;调整供氧设施使曝气池出口溶解氧浓度达到2~7mg/L;开始连续进水连续出水运行,此时监测曝气池污泥容积指数(SVI,也可称为污泥沉降比)为140ml/g,测定铁元素加入量为此时生化池内总不可过滤残渣的1%,监测沉淀单元出水,3天后确定其COD浓度达到108mg/L以下,氨氮浓度达到18mg/L以下,提高城市污水加入量至目标值约200t/h,即进入均质池的废水浓度与流量乘积增加至原来的2倍,同时提高含硝酸根废水的加入量为原来的2倍,使均质池构筑物内COD浓度与硝酸氮浓度的比值保持约为1~2;监测沉淀单元出水,3天后确定其COD浓度达到108mg/L以下,氨氮浓度达到18mg/L以下,增加煤气化废水20t/h,即进入均质池的废水氨氮浓度与流量乘积增加至原来的3倍;监测沉淀单元出水,1周后确定其COD浓度达到108mg/L以下,氨氮浓度达到18mg/L以下,增加煤气化废水至80t/h,同时停止含硝酸根废水的加入,加入碳酸氢钠溶液维持好氧单元pH≥6.3;监测沉淀单元出水,2周后确定其COD浓度达到108mg/L以下,氨氮浓度达到18mg/L以下,加入环己酮生产装置排出废水约20t/h;监测沉淀单元出水,3天后确定其COD达到80mg/L以下且氨氮浓度达到15mg/L以下并维持连续2周,生化池内总不可过滤残渣量约为4.2g/L,污泥沉降比(SVI)为165ml/g,启动结束,耗时约6周。
对比例1
用实施例1的进水条件、接种污泥条件启动,但是没有加入硝酸根和铁元素。
对比技术方案用于处理环己酮生产装置排出废水约20t/h、煤气化装置排出废水约80t/h和城市污水约200t/h,环己酮生产装置排出废水COD约为1500mg/L,煤气化装置排出废水COD约为1000mg/L、 氨氮约为700mg/L,城市污水COD约为300mg/L,氨氮约为30mg/L;兼氧池和曝气池总容积为8000m3;3股废水在均质池内混合进缺氧单元废水COD为700~1000mg/L、NH3-N为150~220mg/L,B/C为0.5~0.7;出水要求COD≤60mg/L,NH3-N≤15mg/L;种泥为市政污水处理厂剩余污泥。提高进入均质池构筑物的废水流量或增加进入均质池构筑物的废水种类的时机是沉淀单元出水COD浓度达到108mg/L以下、氨氮浓度达到18mg/L以下。
启动过程如下:
先向均质池引入城市污水100t/h;向兼氧池和曝气池加入市政污水处理厂剩余污泥至满池;开启兼氧池搅拌设施和曝气池供氧设施使污泥和废水混合均匀,开启混合液回流,此时兼氧池和曝气池内总不可过滤残渣量为6g/L,污泥容积指数(SVI,也可称为污泥沉降比)为150ml/g;待均质池废水流入兼氧池导致曝气池泥水混合物流入沉淀单元并覆盖污泥回流管入口后,开启污泥回流;调整供氧设施使曝气池出口溶解氧浓度达到2~7mg/L;开始连续进水连续出水运行,此时监测曝气池污泥容积指数(SVI)为165ml/g,监测沉淀单元出水,5天后确定其COD浓度达到108mg/L以下,氨氮浓度达到18mg/L以下,提高城市污水加入量至目标值约200t/h,即进入均质池的废水浓度与流量乘积增加至原来的2倍;监测沉淀单元出水,5天后确定其COD浓度达到108mg/L以下,氨氮浓度达到18mg/L以下,增加煤气化废水20t/h,即进入均质池的废水氨氮浓度与流量乘积增加至原来的3倍;监测沉淀单元出水,1周后沉淀单元发生了污泥上浮,继续运行2周后确定其COD浓度达到108mg/L以下,氨氮浓度达到18mg/L以下,增加煤气化废水至80t/h;监测沉淀单元出水,出水悬浮物时有超标,加入碳酸氢钠溶液维持好氧单元pH≥6.3,4周后确定其COD浓度达到108mg/L以下,氨氮浓度达到18mg/L以下,加入环己酮生产装置排出废水约20t/h;监测沉淀单元出水,1周后确定其COD达到80mg/L以下且氨氮浓度达到15mg/L以下并维持连续2周,生化池内总不可过滤残渣量约为2.9g/L,污泥沉降比(SVI)为260 ml/g,启动结束,耗时约11.5周。比实施例1启动耗时长5周,且结束时污泥沉降性能比实施例1差、生化单元污泥量少、启动期间出水因SS超标导致达标率较实施例低30%。
实施例2
本发明技术方案用于处理环己酮生产装置排出废水约10L/d、煤气化装置排出废水约40L/d、橡胶防老剂RD生产装置排出废水约5L/d和循环冷却水排污水约100L/d,环己酮生产装置排出废水COD约为1500mg/L,煤气化装置排出废水COD约为1000mg/L、氨氮约为500~700mg/L,橡胶防老剂RD生产装置排出废水COD约为9000~15000mg/L,循环冷却水排污水COD约为80mg/;缺氧单元和好氧单元总有效容积为250L;4股废水在均质池内混合进缺氧单元废水COD为550~1000mg/L、NH3-N为100~200mg/L,B/C为0.3~0.5;出水要求COD≤80mg/L,NH3-N≤15mg/L;种泥为工业废水处理厂缺氧池污泥;提高进入均质单元构筑物的废水流量时机是沉淀单元出水COD浓度达到128mg/L以下、氨氮浓度达到18mg/L以下。
启动过程如下:
先按各股废水的处理量比例向均质单元引入各股废水,使其COD、氨氮浓度、pH值达到目标进水要求;向生化单元加入工业废水处理厂缺氧池污泥内泥水混合物至池有效容积的95%;开启缺氧单元搅拌设施和好氧单元供氧设施使污泥和废水混合均匀,开启混合液回流,此时缺氧单元和好氧单元内总不可过滤残渣量为3.4g/L,污泥容积指数(SVI,也称污泥沉降比)为278ml/g;向缺氧和好氧单元加入含氢氧化铁的悬浊液(该悬浊来自氯苯生产装置废水中和压滤后的滤饼再用水分散)并均匀分散到生化单元,此时监测曝气池污泥积指数(SVI)为140ml/g,测定铁元素加入量为此时生化池内总不可过滤残渣的20%;将硝酸钠固体溶解后加入均质单元,使均质池流向兼氧池的废水中硝酸氮浓度约为240~340mg/L,均质单元构筑物内COD浓度与硝酸氮浓度的比值约为2~3;待均质池废水流入兼氧池导致 曝气池泥水混合物流入沉淀单元并覆盖污泥回流管入口后,开启污泥回流;调整供氧设施使曝气池出口溶解氧浓度达到2~7mg/L;开始连续进水10L/d运行,监测沉淀单元出水,18天后确定其COD浓度达到128mg/L以下,氨氮浓度达到18mg/L以下,提高进水量至约20L/d,即进入均质池的废水浓度与流量乘积增加至原来的2倍,维持硝酸钠加入量不变,使均质单元构筑物内COD浓度与硝酸氮浓度的比值约为4~6;继续监测沉淀单元出水,10天后确定其COD浓度达到128mg/L以下,氨氮浓度达到18mg/L以下,提高进水量至约60L/d,同时提高硝酸钠加入量为上一阶段的2倍,使均质单元构筑物内COD浓度与硝酸氮浓度的比值约为2.7~4;继续监测沉淀单元出水,10天后确定其COD浓度达到128mg/L以下,氨氮浓度达到18mg/L以下,提高进水量至目标值约155L/d,同时停止硝酸钠的加入;继续监测沉淀单元出水,11天后确定其COD浓度达到80mg/L以下,氨氮浓度达到15mg/L以下,维持达标出水连续运行2周,生化池内总不可过滤残渣量约为4.4g/L,污泥容积指数(SVI)为150ml/g,启动结束,耗时9周。
对比例2
用实施例2的进水条件、接种污泥条件启动,但是没有加入硝酸根和铁元素。
对比技术方案用于处理环己酮生产装置排出废水约10L/d、煤气化装置排出废水约40L/d、橡胶防老剂RD生产装置排出废水约5L/d和循环冷却水排污水约100L/d,环己酮生产装置排出废水COD约为1500mg/L,煤气化装置排出废水COD约为1000mg/L、氨氮约为500~700mg/L,橡胶防老剂RD生产装置排出废水COD约为15000mg/L,循环冷却水排污水COD约为80mg/;缺氧单元和好氧单元总有效容积为250L;4股废水在均质池内混合进缺氧单元废水COD为550~1000mg/L、NH3-N为100~200mg/L,B/C为0.3~0.5;出水要求COD≤80mg/L,NH3-N≤15mg/L;种泥为工业废水处理厂缺氧池污泥;提 高进入均质单元构筑物的废水流量时机是沉淀单元出水COD浓度达到128mg/L以下、氨氮浓度达到18mg/L以下。
启动过程如下:
先按各股废水的处理量比例向均质单元引入各股废水,使其COD、氨氮浓度、pH值达到目标进水要求;向生化单元加入工业废水处理厂缺氧池污泥内泥水混合物至池有效容积的95%;开启缺氧单元搅拌设施和好氧单元供氧设施使污泥和废水混合均匀,开启混合液回流,此时缺氧单元和好氧单元内总不可过滤残渣量为3.4g/L,污泥容积指数(SVI,也称污泥沉降比)为278ml/g;待均质池水废水流入兼氧池导致曝气池泥水混合物流入沉淀单元并覆盖污泥回流管入口后,开启污泥回流;调整供氧设施使曝气池出口溶解氧浓度达到2~7mg/L;开始连续进水10L/d运行,监测沉淀单元出水,21天后确定其COD浓度达到108mg/L以下,氨氮浓度达到18mg/L以下,提高进水量至约20L/d,即进入均质池的废水浓度与流量乘积增加至原来的2倍;继续监测沉淀单元出水,14天后仍不能确定其COD浓度达到128mg/L以下,氨氮浓度达到18mg/L以下,但生化池内污泥浓度只剩1.2g/L,污泥SVI达400ml/g,继续提高进水量至约60L/d;继续监测沉淀单元出水,28天后确定其COD浓度达到128mg/L以下,氨氮浓度达到18mg/L以下,但污泥沉降比(SVI)达到480ml/g,提高进水量至目标值约155L/d;继续监测沉淀单元出水,21天后确定其COD浓度达到80mg/L以下,氨氮浓度达到15mg/L以下,维持达标出水连续运行2周,生化池内总不可过滤残渣量约为1.9g/L,污泥容积指数(SVI)为400ml/g,启动结束,耗时14周,比实施例2启动耗时长5周,结束时污泥沉降性能比实施例2差、生化单元污泥量少,而且启动过程中污泥沉降性能导致在实际工业应用时泥水混合物很难在沉淀单元得到分离和进行污泥回流。
实施例3
本发明技术方案用于处理煤气化装置排出废水约10L/d和城市 污水约100L/d,煤气化装置排出废水COD约为1000mg/L、氨氮约为700mg/L,城市污水COD约为300mg/L,氨氮约为30mg/L;兼氧池和曝气池总容积为60L;2股废水在均质池内混合进缺氧单元废水COD为300~400mg/L、NH3-N为60~120mg/L,B/C为0.6~0.9;出水要求COD≤60mg/L,NH3-N≤15mg/L;种泥为市政污水处理厂消化池污泥;提高进入均质池构筑物的废水流量或增加进入均质池构筑物的废水种类的时机是沉淀单元出水COD浓度达到108mg/L以下、氨氮浓度达到18mg/L以下。
启动过程如下:
先按各股废水的处理量比例向均质单元引入各股废水,使其COD、氨氮浓度、pH值达到目标进水要求;向生化单元加入市政污水处理厂消化池污泥至生化单元有效容积的17%,再加入城市污水至有效容积的100%;开启缺氧单元搅拌设施和好氧单元供氧设施使污泥和废水混合均匀,开启混合液回流,此时缺氧单元和好氧单元内总不可过滤残渣量为1g/L,污泥容积指数(SVI,也称污泥沉降比)为100ml/g;向均质单元加入溶解的氯化铁和溶解的氢氧化钠,均质单元内pH保持为7.0~8.5;将硝酸钠固体溶解后加入均质单元,使均质池流向兼氧池的废水中硝酸氮浓度约为120~150mg/L,均质单元构筑物内COD浓度与硝酸氮浓度的比值约为2.5~3;待均质池水废水流入兼氧池导致曝气池泥水混合物流入沉淀单元,开启污泥回流;调整供氧设施使曝气池出口溶解氧浓度达到2~7mg/L;开始连续进水30L/d运行,监测沉淀单元出水,7天后确定其COD浓度达到108mg/L以下,氨氮浓度达到18mg/L以下,检测铁元素加入量为此时生化池内总不可过滤残渣的31%,此时监测曝气池污泥积指数(SVI)为60ml/g;提高进水量至约60L/d,即进入均质池的废水浓度与流量乘积增加至原来的2倍,维持硝酸钠加入量不变,使均质单元构筑物内COD浓度与硝酸氮浓度的比值保持约为5~6;继续监测沉淀单元出水,10天后确定其COD浓度达到108mg/L以下,氨氮浓度达到18mg/L以下,提高进水量至目标值约110L/d,同时停止硝酸钠的加入;继续监测 沉淀单元出水,11天后确定其COD浓度达到60mg/L以下,氨氮浓度达到15mg/L以下,维持达标出水连续运行2周,生化池内总不可过滤残渣量约为4.5g/L,污泥容积指数(SVI)为80ml/g,启动结束,耗时5周。
实施例4
本发明技术方案用于处理煤气化装置排出废水约35L/d和循环冷却水排污水约50L/d和RT培司生产装置排出废水0.75~1L/d和环己酮生产装置排出废水约6L/d,煤气化装置排出废水COD约为1000mg/L、氨氮约为700mg/L,循环冷却水排污水COD约为80mg/L,RT培司生产装置排出废水COD约为80000~110000mg/L;兼氧池和曝气池总容积为75L;4股废水在均质池内混合进缺氧单元废水COD为1000~1500mg/L、NH3-N为160~330mg/L,B/C为0.4~0.8;出水要求COD≤80mg/L,NH3-N≤15mg/L;种泥为市政污水处理厂剩余污泥脱水泥饼;提高进入均质池构筑物的废水流量或增加进入均质池构筑物的废水种类的时机是沉淀单元出水COD浓度达到128mg/L以下、氨氮浓度达到18mg/L以下。
启动过程如下:
先按各股废水的处理量比例向均质单元引入各股废水,使其COD、氨氮浓度、pH值达到目标进水要求;向生化单元加入市政污水处理厂剩余污泥脱水后泥饼,其加入方法是:将储存时间不超过3天的泥饼混入循环冷却水排污水,经污泥输送泵泵入,再加入循环冷却水排污水至有效容积的100%;开启缺氧单元搅拌设施和好氧单元供氧设施使污泥和废水混合均匀,开启混合液回流,此时缺氧单元和好氧单元内总不可过滤残渣量为4g/L,污泥容积指数(SVI,也可称为污泥沉降比)为100ml/g;向均质单元加入溶解的硫酸铁和溶解的碳酸氢钠,均质单元内pH保持为6.0~8.5;将硝酸钠固体溶解后加入均质单元,使均质池流向兼氧池的废水中硝酸氮浓度约为400~600mg/L,均质单元构筑物内COD浓度与硝酸氮浓度的比值约为2~ 3.7;待均质池水废水流入兼氧池导致曝气池泥水混合物流入沉淀单元并覆盖污泥回流管入口后,开启污泥回流;调整供氧设施使好氧单元出口溶解氧浓度达到2~7mg/L;开始连续进水10L/d运行,监测沉淀单元出水,7天后确定其COD浓度达到128mg/L以下,氨氮浓度达到18mg/L以下,检测铁元素加入量为此时生化池内总不可过滤残渣的9%,此时监测曝气池污泥积指数(SVI)为90ml/g;提高进水量至约30L/d,即进入均质池的废水浓度与流量乘积增加至原来的3倍,同时提高硝酸钠加入量为上一阶段的3倍,使均质单元构筑物内COD浓度与硝酸氮浓度的比值保持约为2~3.7;继续监测沉淀单元出水,14天后确定其COD浓度达到128mg/L以下,氨氮浓度达到18mg/L以下,提高进水量至目标值约90L/d,3天后停止硝酸钠的加入;继续监测沉淀单元出水,14天后确定其COD浓度达到80mg/L以下,氨氮浓度达到15mg/L以下,维持达标出水连续运行2周,生化池内总不可过滤残渣量约为4.5g/L,污泥容积指数(SVI)为100ml/g,启动结束,耗时7周。
实施例5
本发明技术方案用于处理煤气化装置排出废水约10L/d和城市污水约100L/d,煤气化装置排出废水COD约为1000mg/L、氨氮约为700mg/L,城市污水COD约为300mg/L,氨氮约为30mg/L;兼氧池和曝气池总容积为60L;2股废水在均质池内混合进缺氧单元废水COD为300~400mg/L、NH3-N为60~120mg/L,B/C为0.6~0.9;出水要求COD≤60mg/L,NH3-N≤15mg/L;种泥为市政污水处理厂消化池污泥;提高进入均质池构筑物的废水流量或增加进入均质池构筑物的废水种类的时机是沉淀单元出水COD浓度达到108mg/L以下、氨氮浓度达到18mg/L以下。
启动过程如下:
先按各股废水的处理量比例向均质单元引入各股废水,使其COD、氨氮浓度、pH值达到目标进水要求;向生化单元加入市政污水处理 厂消化池污泥至生化单元有效容积的17%,再加入城市污水至有效容积的100%;开启缺氧单元搅拌设施和好氧单元供氧设施使污泥和废水混合均匀,开启混合液回流,此时缺氧单元和好氧单元内总不可过滤残渣量为1g/L,污泥容积指数(SVI,也称污泥沉降比)为100ml/g;向均质单元加入溶解的氯化铁和溶解的氢氧化钠,均质单元内pH保持为7.0~8.5;将亚硝酸钠固体溶解后加入均质单元,使均质池流向兼氧池的废水中亚硝酸氮浓度约为200~250mg/L,均质单元构筑物内COD浓度与亚硝酸氮浓度的比值约为1.5~1.8;待均质池水废水流入兼氧池导致曝气池泥水混合物流入沉淀单元,开启污泥回流;调整供氧设施使曝气池出口溶解氧浓度达到2~7mg/L;开始连续进水30L/d运行,监测沉淀单元出水,7天后确定其COD浓度达到108mg/L以下,氨氮浓度达到18mg/L以下,检测铁元素加入量为此时生化池内总不可过滤残渣的31%,此时监测曝气池污泥积指数(SVI)为60ml/g;提高进水量至约60L/d,即进入均质池的废水浓度与流量乘积增加至原来的2倍,维持亚硝酸钠加入量不变,使均质单元构筑物内COD浓度与亚硝酸氮浓度的比值约为3~3.6;继续监测沉淀单元出水,10天后确定其COD浓度达到108mg/L以下,氨氮浓度达到18mg/L以下,提高进水量至目标值约110L/d,同时停止亚硝酸钠的加入;继续监测沉淀单元出水,11天后确定其COD浓度达到60mg/L以下,氨氮浓度达到15mg/L以下,维持达标出水连续运行2周,生化池内总不可过滤残渣量约为4.5g/L,污泥容积指数(SVI)为80ml/g,启动结束,耗时5周。
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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201310421750.1(22)申请日 2013.09.16C02F 3/30(2006.01)(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址 100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司北京化工研究院(72)发明人高凤霞 程学文 王珺 张宾莫馗 侯秀华 李海龙(74)专利代理机构北京卫平智业专利代理事务所(普通合伙) 11392代理人符彦慈 杨静(54) 发明名称一种快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法(57) 摘要本发明涉及一种快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,所述反硝化-硝化生化处理系统包括:均。

2、质单元、缺氧单元、好氧单元和沉淀单元,缺氧单元和好氧单元统称为生化单元,其特征在于:通过向均质单元或缺氧单元中增加反硝化所需氧化性物质,来提前驯化反硝化细菌,通过向均质单元或缺氧单元或好氧单元或好氧单元的出口添加含铁物质改善沉淀单元中污泥沉降性能,通过添加碱性物质消除所加含铁物质(除氢氧化铁以外)中铁离子对反硝化和硝化反应的抑制。本发明所述方法,保障了反硝化-硝化生化处理系统的快速启动,当使用同样的种泥和进水程序启动反硝化-硝化生化处理系统时,使用本发明给出的方法能提前至少三周的时间完成启动,且启动期间出水达标率提高。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申。

3、请权利要求书3页 说明书13页 附图1页(10)申请公布号 CN 104445612 A(43)申请公布日 2015.03.25CN 104445612 A1/3页21.一种快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,所述反硝化-硝化生化处理系统用于处理同时含有高浓度有机物和高浓度氨氮的废水,该系统包括:均质单元、缺氧单元、好氧单元和沉淀单元,缺氧单元和好氧单元统称为生化单元,其特征在于:通过向均质单元或缺氧单元中增加反硝化所需氧化性物质,来提前驯化反硝化细菌,通过向均质单元或缺氧单元或好氧单元或好氧单元的出口添加含铁物质改善沉淀单元中污泥沉降性能,通过添加碱性物质消除除氢氧化铁以外所加含铁物质中。

4、铁离子对反硝化和硝化反应的抑制。2.如权利要求1所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,其特征在于:所述反硝化所需氧化性物质为:含高价态氮的物质。3.如权利要求2所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,其特征在于:所述含高价态氮的物质为含硝酸根或亚硝酸根的物质,如含硝酸根和/或亚硝酸根的废水、或者含硝酸根和/或亚硝酸根的固体或液体或废液。4.如权利要求1所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,其特征在于:所述含铁物质包括但不限于:含氢氧化铁或硫酸亚铁或硫酸铁或氯化铁或含配比任意的上述物质的悬浊液或液体或固体或废液或废水。5.如权利要求4所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的。

5、方法,其特征在于:当投加的含铁物质含氢氧化铁以外物质时,通过投加碱性物质保持生化单元pH值在69范围内。6.如权利要求5所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,其特征在于:所述碱性物质包括但不限于:碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液或碳酸氢钠溶液或含配比任意的上述碱性物质的溶液。7.如权利要求1所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,其特征在于:反硝化-硝化生化处理系统启动期间废水按控制顺序和流量逐步加入均质单元,反硝化-硝化生化处理系统启动结束时,进入缺氧单元的均质废水的水质特征为:氨氮浓度为60330mg/L,COD浓度为3001500mg/L,pH值在69之间,均质废水具有可生化性,可。

6、生化性用BOD与COD比值表示,BOD与COD比值0.3。8.如权利要求7所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,其特征在于:反硝化-硝化生化处理系统启动期间是指向生化单元加入种泥,逐渐地增大进入生化单元的废水浓度或流量或种类,对种泥进行培养和驯化,直至其完全适应目标废水浓度和流量;反硝化-硝化生化处理系统启动结束是指种泥能够完全适应目标废水浓度和种类和流量,指标是在进入均质单元的废水浓度、流量和种类在目标范围内且反硝化-硝化生化处理系统出水达到目标要求情况下连续运行2周以上,且污泥浓度能够维持在1.5g/L以上。9.如权利要求1所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,其特征在于,。

7、具体步骤为:权 利 要 求 书CN 104445612 A2/3页3步骤1,废水引入均质单元:有多股进水时,启动期间可按比例引入多股进水,或者先引入易生化废水再按照步骤8中的方法依次引入浓度更高、生化性更差废水;步骤2,向缺氧单元和/或好氧单元内加入反硝化-硝化生化处理系统所用种泥,向缺氧单元和好氧单元内加入清水或均质单元中的水,开启好氧单元供氧设施和缺氧单元搅拌设施,使缺氧单元和好氧单元内污泥和水或废水混合均匀,使池内总不可过滤残渣达到16g/L;步骤3,开启混合液回流;步骤4,向均质单元或缺氧单元或好氧单元或好氧单元的出口一次性加入含氢氧化铁或硫酸亚铁或硫酸铁或氯化铁或含配比任意的上述物质。

8、的悬浊液或液体或固体或废液或废水,铁元素的加入量为加入铁元素后生化单元内总不可过滤残渣量的131%;步骤5,向均质单元加入含高价态氮的物质,使均质单元构筑物内COD浓度与高价态氮总浓度的比值为16;停止向均质单元加入含高价态氮的物质的时机为:步骤8实施过程中,待好氧单元内氨氮浓度降低或好氧单元内硝酸氮浓度高于均质单元内硝酸氮和亚硝酸氮总浓度时,或污泥和泥水混合液回流本身可导致均质单元构筑物内COD浓度与高价态氮总浓度的比值为16时,或均质单元内亚硝酸氮浓度高于COD浓度时,可以停止或减少加入含高价态氮的物质;步骤6,均质单元的出水引入缺氧单元并控制流量,缺氧单元的泥水混合液流入好氧单元,好氧单。

9、元的泥水混合液流入沉淀单元至覆盖污泥回流管入口后,即开启污泥回流;步骤7,调整供氧设施使好氧单元出口溶解氧浓度达到27mg/L;步骤8,连续进水连续出水运行,监测沉淀单元出水,待其COD指标达到出水要求160%以内且氨氮指标达到出水要求120%以内,增加进入均质单元的废水种类或提高引入均质单元的废水的流量和浓度至流量和浓度的乘积为原来值的1.23倍,对缺氧单元和好氧单元的污泥进行驯化;运行中用碱性物质调整生化单元pH在69范围内;运行中调整供氧设施保持好氧单元出口溶解氧浓度达到27mg/L;步骤9,进入均质单元的废水的浓度和流量和种类达到目标范围,沉淀单元出水连续2周以上达到目标要求,且污泥浓。

10、度能够维持在1.5g/L以上,启动结束。10.如权利要求9所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,其特征在于:启动期间可向均质单元或缺氧单元或好氧单元加入清水或其他低浓度排水,降低生化单元初始COD浓度至其沉淀单元出水目标值的2倍至4倍、降低氨氮浓度至其沉淀单元出水目标值的2倍至4倍。11.如权利要求9所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,其特征在于:为了消除铁离子对反硝化和硝化反应的抑制,除添加的含铁物质为氢氧化铁的情况以外,随含铁物质的添加同时还添加碱性物质,投加方法为:当向均质单元加入含铁物质时,通过向均质单元投加碱性物质调节向生化单元进水pH值至6.0,当向缺氧单元或好氧。

11、单元或好氧单元的出口投加含铁物质时,通过向该单元或均质单元投加碱性物质保持生化单元pH值6.0。权 利 要 求 书CN 104445612 A3/3页412.如权利要求9所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,其特征在于:反硝化-硝化生化处理系统所用种泥为市政污水处理厂污泥、工业废水处理厂污泥、厌氧反应器排出污泥中的任意之一或两种及以上配比任意的上述污泥的混合物。权 利 要 求 书CN 104445612 A1/13页5一种快速启动反硝化 - 硝化生化处理系统的方法技术领域0001 本发明涉及废水或污水的生化处理,具体说是一种快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,所述反硝化-硝化生化处。

12、理系统用于处理同时含有高浓度有机物和高浓度氨氮的废水。背景技术0002 某些工业生产装置排出的废水、多种生产装置排出废水的混合废水或者以上废水与城市污水的混合废水,都可能形成同时含有较高浓度有机物和较高浓度氨氮的废水(即同时含有高浓度有机物和高浓度氨氮的废水,简称为含有机物和氨氮的废水),国家和地方标准对排水的COD(高浓度有机物在测定时可以表现为高浓度COD,但是COD并不总是代表有机物)、氨氮都有要求,并且指标越来越严格,对此类含有机物和氨氮的废水的处理要求基本都是既要脱除有机物,也要脱除氨氮。0003 大部分时候对含有机物和氨氮的废水采用反硝化-硝化生化处理工艺处理的成本还是相对较低的。。

13、反硝化前置可以利用硝化段产生的硝酸根等高价态氮氧化废水中的有机物,可减少好氧单元的有机物负荷,增加好氧单元的硝化细菌含量。0004 常规反硝化-硝化生化处理系统主要包括:均质单元、缺氧单元(也称为兼氧单元,主要进行反硝化生化反应)、好氧单元(也称为曝气单元,主要进行硝化反应)和沉淀单元,其中缺氧单元和好氧单元也可以统称为生化单元。常规反硝化-硝化生化处理系统流程示意图见图1。图1中,均质指均质单元、缺氧指缺氧单元、好氧指好氧单元、沉淀指沉淀单元。各个单元的主要构筑物如下:均质单元通常为均质池,缺氧单元通常为兼氧池,好氧单元通常为曝气池,沉淀单元通常为沉淀池,除了池的形式,各构筑物也可以用罐、柱。

14、、井等形式。0005 然而常规反硝化-硝化生化处理系统存在启动慢甚至启动失败的问题。普遍认为硝化细菌是化能自养菌,世代时间长、繁殖速度慢、易于流失,容易造成硝化细菌在系统生物量中比例过小、启动困难、运行不稳定。0006 200910219411.9提出采用高浓度氨氮废水进后置反硝化装置人工培养硝化细菌,投加到城市污水处理系统中,提高体系中硝化细菌比例;200710010384.5(CN101239751)提出采用间歇式活性污泥法逐渐提高培养液氨氮浓度富集培养硝化细菌污泥然后处理高浓度氨氮污水。这些方案本质是不断地向反硝化-硝化生化处理系统补加硝化菌,不是解决启动过程中系统内硝化细菌流失的根本措。

15、施,没有促使反硝化-硝化生化处理系统自身启动及稳定运行;而且二者均需要在废水处理装置之外采用单独的装置用于培养硝化菌,增加了装置数量和运行成本。0007 200910098630.6(C101549903B)提出了连续进水间歇出水投加尿素氮至设计负荷23倍的启动方式,并没有提出从根本上加快启动的方法,启动周期没有降低,启动中看似增加了硝化细菌的比例,但装置的硝化能力很快又会因实际运行而下降,而且连续进水间歇出水在非间歇运行方式尤其是靠重力自流溢流的装置上不能实现。说 明 书CN 104445612 A2/13页60008 好氧硝化颗粒污泥似乎可以解决硝化菌流失问题。而温度对好氧颗粒污泥脱氮性能。

16、及颗粒稳定性的影响(中国环境科学2009,29(7):697-70)和210810228327.9(CN101386448B)的研究表明,目前好氧硝化颗粒污泥技术适用于氨氮负荷较高的场合,而且温度波动、运行时间延长都会导致颗粒污泥解体最终造成系统的运行不稳定而最终导致启动失败,更关键的是好氧硝化颗粒污泥的培养更难以工业化实现。0009 201010136902.X(CN101774693B)采用先初步挂膜然后重点培养驯化硝化菌再培养驯化反硝化菌的方式,经过120天140天可将前置反硝化曝气生物滤池工艺的出水调试达标。该方式不适用于活性污泥系统,而且所需要的启动时间仍然较长。0010 因此常规反。

17、硝化-硝化生化处理系统在进水为同时含有高浓度有机物和高浓度氨氮的废水的情况下启动,尤其是在较快时间内启动,仍是反硝化-硝化生化处理废水技术的难点和关键点,需要从根本上解决,才能促进该技术的成功应用。发明内容0011 针对现有反硝化-硝化生化处理工艺启动技术在生化单元目标进水中同时含有高浓度有机物和高浓度氨氮的情况下启动时存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,以克服现有反硝化-硝化生化处理系统常规启动方法的启动过程中硝化细菌比例低,硝化细菌容易流失、系统启动慢和不稳定问题。0012 为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:0013 一种快速启动反硝化-硝化生。

18、化处理系统的方法,所述反硝化-硝化生化处理系统用于处理同时含有高浓度有机物和高浓度氨氮的废水,该系统包括:均质单元、缺氧单元、好氧单元和沉淀单元,缺氧单元和好氧单元统称为生化单元,其特征在于:0014 通过向均质单元或缺氧单元中增加反硝化所需氧化性物质,来提前驯化反硝化细菌,0015 通过向均质单元或缺氧单元或好氧单元或好氧单元的出口添加含铁物质改善沉淀单元中污泥沉降性能,0016 通过添加碱性物质消除除氢氧化铁以外所加含铁物质中铁离子对反硝化和硝化反应的抑制。0017 在上述技术方案的基础上,所述反硝化所需氧化性物质为:含高价态氮的物质。0018 在上述技术方案的基础上,所述含高价态氮的物质。

19、为含硝酸根或亚硝酸根的物质,如含硝酸根和/或亚硝酸根的废水、或者含硝酸根和/或亚硝酸根的固体或液体或废液。0019 在上述技术方案的基础上,所述含铁物质包括但不限于:含氢氧化铁或硫酸亚铁或硫酸铁或氯化铁或含配比任意的上述物质的悬浊液或液体或固体或废液或废水。0020 在上述技术方案的基础上,当投加的含铁物质含氢氧化铁以外物质时,通过投加碱性物质保持生化单元pH值在69范围内。0021 在上述技术方案的基础上,所述碱性物质包括但不限于:碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液或碳酸氢钠溶液或含配比任意的上述碱性物质的溶液。0022 在上述技术方案的基础上,反硝化-硝化生化处理系统启动期间废水按控制顺序和流量逐步。

20、加入均质单元,反硝化-硝化生化处理系统启动结束时,进入缺氧单元的均质说 明 书CN 104445612 A3/13页7废水的水质特征为:0023 氨氮浓度为60330mg/L,0024 COD浓度为3001500mg/L,0025 pH值在69之间,0026 均质废水具有可生化性,可生化性用BOD与COD比值表示,BOD与COD比值0.3。0027 在上述技术方案的基础上,反硝化-硝化生化处理系统启动期间是指向生化单元加入种泥,逐渐地增大进入生化单元的废水浓度或流量或种类,对种泥进行培养和驯化,直至其完全适应目标废水浓度和流量;0028 反硝化-硝化生化处理系统启动结束是指种泥能够完全适应目标。

21、废水浓度和种类和流量,指标是在进入均质单元的废水浓度、流量和种类在目标范围内且反硝化-硝化生化处理系统出水达到目标要求情况下连续运行2周以上,且污泥浓度能够维持在1.5g/L以上。0029 在上述技术方案的基础上,具体步骤为:0030 步骤1,废水引入均质单元:有多股进水时,启动期间可按比例引入多股进水,或者先引入易生化废水再按照步骤8中的方法依次引入浓度更高、生化性更差废水;0031 步骤2,向缺氧单元和/或好氧单元内加入反硝化-硝化生化处理系统所用种泥,向缺氧单元和好氧单元内加入清水或均质单元中的水,开启好氧单元供氧设施和缺氧单元搅拌设施,使缺氧单元和好氧单元内污泥和水或废水混合均匀,使池。

22、内总不可过滤残渣达到16g/L;0032 步骤3,开启混合液回流;0033 步骤4,向均质单元或缺氧单元或好氧单元或好氧单元的出口一次性加入含氢氧化铁或硫酸亚铁或硫酸铁或氯化铁或含配比任意的上述物质的悬浊液或液体或固体或废液或废水,铁元素的加入量为加入铁元素后生化单元内总不可过滤残渣量的131%;0034 步骤5,向均质单元加入含高价态氮的物质,使均质单元构筑物内COD浓度与高价态氮总浓度的比值为16;0035 停止向均质单元加入含高价态氮的物质的时机为:步骤8实施过程中,待好氧单元内氨氮浓度降低或好氧单元内硝酸氮浓度高于均质单元内硝酸氮和亚硝酸氮总浓度时,或污泥和泥水混合液回流本身可导致均质。

23、单元构筑物内COD浓度与高价态氮总浓度的比值为16时,或均质单元内亚硝酸氮浓度高于COD浓度时,可以停止或减少加入含高价态氮的物质;0036 步骤6,均质单元的出水引入缺氧单元并控制流量,缺氧单元的泥水混合液流入好氧单元,好氧单元的泥水混合液流入沉淀单元至覆盖污泥回流管入口后,即开启污泥回流;0037 步骤7,调整供氧设施使好氧单元出口溶解氧浓度达到27mg/L;0038 步骤8,连续进水连续出水运行,监测沉淀单元出水,待其COD指标达到出水要求160%以内且氨氮指标达到出水要求120%以内,增加进入均质单元的废水种类或提高引入均质单元的废水的流量和浓度至流量和浓度的乘积为原来值的1.23倍,。

24、对缺氧单元和好氧单元的污泥进行驯化;0039 运行中用碱性物质调整生化单元pH在69范围内;说 明 书CN 104445612 A4/13页80040 运行中调整供氧设施保持好氧单元出口溶解氧浓度达到27mg/L;0041 步骤9,进入均质单元的废水的浓度和流量和种类达到目标范围,沉淀单元出水连续2周以上达到目标要求,且污泥浓度能够维持在1.5g/L以上,启动结束。0042 在上述技术方案的基础上,启动期间可向均质单元或缺氧单元或好氧单元加入清水或其他低浓度排水,降低生化单元初始COD浓度至其沉淀单元出水目标值的2倍至4倍、降低氨氮浓度至其沉淀单元出水目标值的2倍至4倍。0043 在上述技术方。

25、案的基础上,为了消除铁离子对反硝化和硝化反应的抑制,除添加的含铁物质为氢氧化铁的情况以外,随含铁物质的添加同时还添加碱性物质,投加方法为:0044 当向均质单元加入含铁物质时,通过向均质单元投加碱性物质调节向生化单元进水pH值至6.0,0045 当向缺氧单元或好氧单元或好氧单元的出口投加含铁物质时,通过向该单元或均质单元投加碱性物质保持生化单元pH值6.0。0046 在上述技术方案的基础上,反硝化-硝化生化处理系统所用种泥为市政污水处理厂污泥、工业废水处理厂污泥、厌氧反应器排出污泥中的任意之一或两种及以上配比任意的上述污泥的混合物。0047 本发明所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,。

26、在生化单元目标进水中同时含有高浓度有机物和高浓度氨氮的情况下启动反硝化-硝化生化处理系统时,保障了反硝-硝化生化处理系统的快速启动,当使用同样的种泥和进水程序启动反硝化-硝化生化处理系统时,使用本发明给出的方法能提前至少三周的时间完成启动,启动期间出水达标率明显提高。0048 本发明通过向均质单元或缺氧单元中增加反硝化所需氧化性物质含硝酸根或亚硝酸根等高价态氮的物质,来提前驯化反硝化细菌,加快了系统反硝化生化功能的启动,解决了反硝化细菌驯化晚于硝化细菌驯化导致的启动期间好氧单元有机负荷高进而生化单元硝化细菌比例低的问题;0049 通过向均质单元或缺氧单元或好氧单元或好氧单元的出口添加含铁物质改。

27、善了沉淀单元中污泥沉降性能,遏制了沉淀单元内污泥回流不畅和污泥流失问题;0050 同时,为了避免氢氧化铁以外的铁盐的投加对反硝化和硝化生化反应的抑制,通过同时投加碱性物质(碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液或碳酸氢钠溶液或含配比任意的上述碱性物质的废液)保持生化单元pH值在69范围内,消除了添加氢氧化铁以外的铁盐对反硝化-硝化生化反应的影响;0051 通过采用以上措施启动反硝化-硝化生化处理系统,获得了优于常规启动方式的快速稳定启动的效果,且启动期间出水达标率提高。附图说明0052 本发明有如下附图:0053 图1是常规反硝化-硝化生化处理系统流程示意图。0054 图2是本发明的快速启动反硝化-硝化生化。

28、处理系统流程示意图。0055 注1:图1、2中均省略了预处理等常规单元,省略了多点进水、多股进水、pH调节、说 明 书CN 104445612 A5/13页9营养盐投加、多级曝气等常规操作细节,但不影响各种常规单元和操作方法的选择性使用和组合性使用。0056 注2:图1、2中的废水可以是多股污水或废水、混合污水或废水。例如:可以是多个生产装置排出的多股废水,或是多个生产装置排出废水的混合废水,或是城市污水,或是混入城市污水的多股废水,或是混入城市污水的混合废水。具体实施方式0057 以下结合附图对本发明作进一步详细说明。0058 本发明对如图1所示的常规的反硝化-硝化生化处理系统的启动过程进行。

29、了研究。在常规的反硝化-硝化生化处理系统中,缺氧单元中反硝化所需氧化性物质硝酸根或亚硝酸根等高价态氮,来自氨氮或尿素氮等低价态氮在好氧单元硝化氧化的产物,常规启动过程自然地先培养驯化硝化菌到一定浓度,系统的硝酸根或亚硝酸根等氧化性物质有一定的产生速率之后才能培养驯化出反硝化菌,如201010136902.X(CN10177469 3B)等的启动方式,反硝化生化反应的出现必然晚于硝化生化反应的发生,200910219411.9和200710010384.5(CN101239751)培养的硝化菌用于反硝化-硝化生化处理系统启动时,系统的反硝化能力也还是需要通过一定时间的驯化获得。因此常规的反硝化-。

30、硝化生化处理系统启动期间反硝化去除有机物的作用小,要靠好氧菌去除,生化池(生化池一般包括兼氧池和曝气池,在反硝化-硝化生化处理系统中,污泥返回兼氧池,再流入曝气池,兼氧池和曝气池污泥中同时含有基本等浓度的反硝化菌、硝化菌和好氧菌。)中好氧菌的浓度高于正常运行时的浓度,而硝化菌浓度低于正常运行时的浓度,自然降低了生化单元硝化细菌的比例,增加了在系统本身的生化单元培养和保留硝化细菌的难度。0059 本发明在研究中还发现,处理同时含有高浓度有机物和高浓度氨氮的废水时,在启动和运行反硝化-硝化生化处理系统的过程中,沉淀单元出现了严重的污泥上浮问题,污泥从沉淀单元上浮继而随出水流失,首先导致出水SS不达。

31、标,继而生化池污泥减少,生化反应减弱,出水COD、氨氮等不达标。沉淀单元发生污泥流失的具体过程是:系统具有反硝化能力后,造成沉淀单元内能够发生反硝化,因而沉淀单元内污泥絮体或污泥床层含气,导致污泥回流不畅直至污泥上浮,污泥随刮渣操作流失,严重时导致即使停止排出剩余污泥,系统污泥龄也不增加;同时污泥随出水流失,此时出水悬浮物升高,出水悬浮物(SS)可能超过排放标准。反硝化导致的沉淀单元污泥流失问题必须解决,才能使反硝化-硝化生化处理系统顺利启动和运行。0060 如图2所示,本发明所述的快速启动反硝化-硝化生化处理系统的方法,包括以下步骤:0061 在生化单元目标进水中同时含有高浓度有机物和高浓度。

32、氨氮的情况下启动反硝化-硝化生化处理系统时:0062 通过向均质单元或缺氧单元中加入反硝化所需氧化性物质含高价态氮的物质(含硝酸根或亚硝酸根的物质,如含硝酸根和/或亚硝酸根的废水、或者含硝酸根/或亚硝酸根的固体或液体或废液),来提前驯化反硝化菌,加快了系统反硝化生化功能的启动,解决了反硝化细菌驯化晚于硝化细菌驯化导致的启动期间好氧单元有机负荷高进而生化单元硝化细菌比例低的问题;说 明 书CN 104445612 A6/13页100063 通过向均质单元或缺氧单元或好氧单元或好氧单元的出口加入含铁物质改善了沉淀单元中污泥沉降性能,遏制了沉淀单元内污泥回流不畅和污泥流失问题;所述含铁物质包括但不限。

33、于:含氢氧化铁或硫酸亚铁或硫酸铁或氯化铁或含配比任意的上述物质的悬浊液或液体或固体或废液或废水。例如:含氢氧化铁或硫酸亚铁或硫酸铁或氯化铁的悬浊液或液体或固体或废液或废水,或:含氢氧化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、氯化铁中两种以上配比任意的悬浊液或液体或固体或废液或废水。0064 当投加的含铁物质含氢氧化铁以外物质时,通过投加碱性物质保持生化单元pH值在69范围内,目的是消除添加的含铁物质(氢氧化铁除外)中铁离子对反硝化和硝化反应的抑制。所述碱性物质包括但不限于:碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液或碳酸氢钠溶液,或含配比任意的上述碱性物质的溶液。例如:含碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠中两种以上配比任意的溶液。006。

34、5 通过采用以上措施,反硝化-硝化生化处理系统获得了优于常规启动方式的快速稳定启动的效果。0066 在上述技术方案的基础上,反硝化-硝化生化处理系统启动期间废水按控制顺序和流量逐步加入均质单元,反硝化-硝化生化处理系统启动结束时,进入缺氧单元的均质废水的水质特征为:氨氮浓度为60330mg/L,COD浓度为3001500mg/L,pH值在69之间,均质废水具有可生化性,其可生化性用BOD与COD比值表示,其BOD与COD比值(B/C)0.3。0067 反硝化-硝化生化处理系统启动期间是指:向生化单元加入种泥,逐渐地增大进入生化单元的废水浓度或流量或种类,对种泥进行培养和驯化,直至其完全适应目标。

35、废水浓度和流量;0068 反硝化-硝化生化处理系统启动结束是指:种泥能够完全适应目标废水浓度和种类和流量,指标是在进入均质单元的废水浓度、流量和种类在目标范围内且反硝化-硝化生化处理系统出水达到目标要求情况下连续运行2周以上,且污泥浓度能够维持在1.5g/L以上。0069 在上述技术方案的基础上,快速启动反硝化-硝化生化处理系统的具体步骤为:0070 步骤1,废水引入均质单元:有多股进水时,启动期间可按比例引入多股进水,或者先引入易生化废水再按照步骤8中的方法依次引入浓度更高、生化性更差废水;0071 启动期间可向均质单元或缺氧单元或好氧单元加入清水或其他低浓度排水,降低生化单元初始COD浓度。

36、至其沉淀单元出水目标值的2倍至4倍、降低氨氮浓度至其沉淀单元出水目标值的2倍至4倍;0072 步骤2,向缺氧单元和/或好氧单元内加入反硝化-硝化生化处理系统所用种泥,反硝化-硝化生化处理系统所用种泥可以是市政污水处理厂污泥(市政污水处理厂污泥,如兼氧池(缺氧池)、曝气池、消化池内的泥水混合物或剩余污泥或脱水后的剩余污泥)、工业废水处理厂污泥、厌氧反应器排出污泥中的任意之一或两种及以上配比任意的上述污泥的混合物;向缺氧单元和好氧单元内加入清水或均质单元中的水;开启好氧单元供氧设施和缺氧单元搅拌设施,使缺氧单元和好氧单元内污泥和水或废水混合均匀,使池内总不可过滤残渣(即水样经定量滤纸过滤后留在过滤器上的物质,于103105烘至恒重得到的物质量)达到16g/L;说 明 书CN 104445612 A10。

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